本發(fā)明屬于發(fā)光材料的技術(shù)領(lǐng)域,具體是關(guān)于一種橙黃色熒光材料及其制備方法。
背景技術(shù):
熒光材料是指材料在外界光源進(jìn)行照射下,從而獲得能量,產(chǎn)生激發(fā)導(dǎo)致發(fā)光的現(xiàn)象。紫外輻射、可見光及紅外輻射均可引起熒光材料發(fā)光。熒光材料有多種用途,用它可以制成街道路標(biāo)、樓房門牌標(biāo)號(hào)、消防安全標(biāo)志、廣告牌等。熒光材料廣泛應(yīng)用于在染料,光氧化劑,光學(xué)增白劑,化學(xué)及生物分析等諸多領(lǐng)域,它在藥物學(xué)、生理學(xué)、環(huán)境科學(xué)、信息科學(xué)技術(shù)方面都有廣闊的應(yīng)用前景。
熒光材料,分為有機(jī)熒光材料和無機(jī)熒光材料。有機(jī)熒光材料通常具有能吸收激發(fā)光的基團(tuán)或結(jié)構(gòu),通常是共軛鍵結(jié)構(gòu),如:共軛π鍵、苯環(huán)結(jié)構(gòu)或類苯環(huán)結(jié)構(gòu)。按照材料結(jié)構(gòu)可以分為三類:(1)具有剛性結(jié)構(gòu)的芳香稠環(huán)化合物;(2)具有共軛結(jié)構(gòu)電荷轉(zhuǎn)移化合物;(3)某些金屬有機(jī)配合物,由于其具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、組成成分可調(diào)、離子或原子成鍵形式多樣等特點(diǎn),近年來成為功能材料探索研究的熱點(diǎn),表明部分配合物作為熒光材料具有潛在的應(yīng)用前景。
隨著人們對(duì)熒光材料研究的日益深入,新的金屬有機(jī)配合物作為熒光材料不斷涌現(xiàn)。硝基乳清酸配合物作為熒光材料有少量的研究報(bào)道,如胡秀鋒等人報(bào)道了一種紫色熒光材料及其制備方法,授權(quán)號(hào)CN102329610B;李星、邴月等人報(bào)道了紫色發(fā)光性能的鎘-硝基乳清酸化合物(CrystEngComm,2011,13,6373)。本發(fā)明公開一種具有特定組成和空間結(jié)構(gòu)的鎘-硝基乳清酸配合物,在400nm激發(fā)光作用下該配合物在橙黃色光區(qū)有較強(qiáng)的熒光發(fā)射,最大發(fā)射峰600nm,其作為熒光材料具有潛在的應(yīng)用前景。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù),提供一種具有良好橙黃色發(fā)射性的熒光材料及其制備方法。
本發(fā)明針對(duì)上述問題所采取的技術(shù)方案為:一種橙黃色熒光材料,該橙黃色熒光材料是具有一定空間結(jié)構(gòu)的5-硝基乳清酸鎘配合物,其結(jié)構(gòu)簡式:[KCd0.5L(H2O)2]n(L為脫去兩個(gè)H的5-硝基乳清酸);其化學(xué)式為:K2CdC10H10N6O16,晶系為單斜,空間群為P2(1)/c,晶包參數(shù)α=90°,β=98.67°,γ=90°,鎘離子采用六配位變形的八面體構(gòu)型的配位模式。
在400nm激發(fā)光作用下該5-硝基乳清酸鎘配合物在橙黃色光區(qū)有較強(qiáng)的熒光發(fā)射,最大發(fā)射峰600nm。
上述橙黃色熒光材料的制備方法,包括以下步驟:
(1)稱取一定量的二水合醋酸鎘(Cd(Ac)2·2H2O)和一定量的5-硝基乳清酸鉀置于燒杯中,使Cd(II)離子與5-硝基乳清酸物質(zhì)量的比為1:1.5~2,加入適量的蒸餾水,Cd(II)離子的濃度為0.01~0.025mmol/mL,并加熱攪拌,用0.2mol·L-1的KOH水溶液調(diào)解至pH=4.5~5.5,得到混合物水溶液;
(2)用濾紙將上述裝有混合物水溶液的燒杯封口,然后置于鼓風(fēng)干燥箱中,溫度控制在25~45℃,3~5天后析出無色塊狀晶體;
(3)將無色塊狀晶體取出,用無水乙醇洗滌,干燥,即獲得所述的橙黃色熒光材料。
優(yōu)選的,所述參加反應(yīng)的物質(zhì)是化學(xué)純。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
以二水合醋酸鎘和5-硝基乳清酸鉀為原料進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)合成了一種新型的5-硝基乳清酸鎘配合物,該配合物作為一種橙黃色發(fā)光材料,具有準(zhǔn)確的空間結(jié)構(gòu)和準(zhǔn)確的分子式;分子中含有共軛結(jié)構(gòu)單元,有豐富光學(xué)性質(zhì)的Cd(II)離子,吡啶N原子和羰基雙鍵等,有利于電子躍遷與能量傳遞,從而使化合物具有良好的光學(xué)活性。所制備的材料具有良好的橙黃色發(fā)光性能,作為熒光材料具有良好的應(yīng)用前景。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的橙黃色熒光材料5-硝基乳清酸鎘配合物的不對(duì)稱結(jié)構(gòu)單元圖;
圖2為本發(fā)明的橙黃色熒光材料5-硝基乳清酸鎘配合物中金屬離子的配位單元圖;
圖3為本發(fā)明的橙黃色熒光材料5-硝基乳清酸鎘配合物的熒光發(fā)射光譜。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)講述。
實(shí)施例1:
稱取0.267g(1.0mmol)的Cd(Ac)2·2H2O,0.514g(2.0mmol)的5-硝基乳清酸鉀單水合物置于250mL的燒杯中,加入100mL蒸餾水,并加熱攪拌,用0.2mol·L-1的KOH水溶液調(diào)解至pH=4.5,得到混合物水溶液;用濾紙將上述裝有混合物水溶液的燒杯封口,然后置于鼓風(fēng)干燥箱中,溫度控制在45℃,3天后析出無色塊狀晶體;將無色塊狀晶體取出,用無水乙醇洗滌,干燥,即獲得5-硝基乳清酸鎘配合物。
實(shí)施例2:
稱取0.133g(0.5mmol)的Cd(Ac)2·2H2O,0.193g(0.75mmol)的5-硝基乳清酸鉀單水合物置于150mL的燒杯中,加入20mL蒸餾水,并加熱攪拌,用0.2mol·L-1的KOH水溶液調(diào)解至pH=5.5,得到混合物水溶液;用濾紙將上述裝有混合物水溶液的燒杯封口,然后置于鼓風(fēng)干燥箱中,溫度控制在25℃,5天后析出無色塊狀晶體;將無色塊狀晶體取出,用無水乙醇洗滌,干燥,即獲得5-硝基乳清酸鎘配合物。
實(shí)施例3:
稱取0.267g(1.0mmol)的Cd(Ac)2·2H2O,0.463g(1.8mmol)的5-硝基乳清酸鉀單水合物置于250mL的燒杯中,加入80mL蒸餾水,并加熱攪拌,用0.2mol·L-1的KOH水溶液調(diào)解至pH=5.0,得到混合物水溶液;用濾紙將上述裝有混合物水溶液的燒杯封口,然后置于鼓風(fēng)干燥箱中,溫度控制在35℃,4天后析出無色塊狀晶體;將無色塊狀晶體取出,用無水乙醇洗滌,干燥,即獲得5-硝基乳清酸鎘配合物。
上述實(shí)施例中所制得的5-硝基乳清酸鎘配合物為無色塊狀晶體,其化學(xué)式為:K2CdC10H10N6O16,其結(jié)構(gòu)簡式為:[KCd0.5L(H2O)2]n(L為脫去兩個(gè)H的5-硝基乳清酸);其不對(duì)稱結(jié)構(gòu)單元圖如圖1所示,5-硝基乳清酸鎘配合物中金屬離子的配位單元圖如圖2所示(為了圖示清晰,氫原子被省略,對(duì)稱操作出來的原子沒有標(biāo)記)。
將所得到的5-硝基乳清酸鎘配合物風(fēng)干后進(jìn)行熒光性能測試,該化合物顯示了良好的橙黃色熒光發(fā)射性能,熒光光譜如圖3所示。在400nm激發(fā)光作用下該5-硝基乳清酸鎘配合物在橙黃色光區(qū)有較強(qiáng)的熒光發(fā)射,最大發(fā)射峰600nm。